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圣戈班 奥伯朗特 德国Wirges工厂装机总功率达3,600KW的经久耐用型旋转叶片压缩机
贯穿产线全寿命周期的价值体现:玻璃成型工艺中的真空与压缩空气系统
圣戈班奥伯朗特AG是玻璃容器制造的巨头,行业的领导者。其在德国Wirges/Westerwald工厂的生产量为150万瓶/日。在玻璃成型工艺中,不同的工艺段所需的压力等级不一致,同时对压缩空气有着巨大的需求量。这些压缩空气是由耐久型的旋转叶片压缩机产生的,此类压缩机异常高效并且几乎是免维护的。
 
用户
Saint-Gobain Oberland AG,Werk Wirges Siemensstraβe 1,56422 Wirges,德国
电话:+49(0)2602/938-265,-266
网址:www.saint-gobain-oberland.de

玻璃容器制造
德国Wirges/Westerwald工厂 ,
日产量150万瓶。


空气压缩基站
两座大型空气压缩基站,压缩机与真空泵装机总功率达3,600kw。


压缩机/真空泵配置
四台Wittig ROW 460旋转叶片压缩机,每台配置250kw驱动电机;
一台Wittig ROW 460旋转叶片压缩机,配备315kw驱动电机。
压缩空气输出总量达15,000m3/h。


四台Wittig ROW 600双机头旋转叶片压缩机,为6 bar压力管线输出15,000m3/h的压缩空气。


三座真空泵产生200mbar/80%的真空。真空泵也是旋转叶片式设计,其有效吸入量可达13,500m3/h。


两台CompAir R 180无油活塞压缩机,为6 bar管线提供2,000m3/h的压缩空气。

石英砂和苏打、石灰石、废玻璃,这些是生产玻璃容器的原料。此工艺需要很高的温度,同时需要(压缩)空起来输送原料和提供工艺所需的气动能源。生产玻璃容器对(压缩)空气的需求量十分巨大,因为生产量越大成本效益越高。

圣戈班奥伯朗特AG是玻璃包装行业的巨头,其在德国的四个工厂的日产量为1千万左右。自2010年起,这些产品被广泛应用于Verallia品牌的食品和饮料包装。位于Wirges/Wester-wald的工厂日产量约为150万瓶。


如您有幸在玻璃容器厂参观,玻璃容器的生产工艺流程必定会使您印象深刻。在若干工艺中需要用到不同压力等级的压缩空气。首先,各种原料通过风动传输进入混合装置。经过混合后,粉粒化的原料被送入到其中一个熔炉中(其设计寿命为8-10年,容量约300吨),原料被加热并保持1600℃约24小时后转化为液态玻璃。玻璃液通过前炉流出熔炉,在前炉末端,玻璃液被剪切成重量、温度、形状都精确控制的元料,并通过超耐热装置风动传输至成型车间。

成型工艺是将原料吹制成所需的中空器皿。成型一般分为两步:
-
元料被压入或吹入中空的模具中,瓶口在这一阶段完全成型;
-
机械臂将上一阶段的半成品送入对面的最终成型模具中,在压力和真空的共同作用下,吹制出壁厚均匀的玻璃容器。
吹制完成的玻璃瓶罐仍然有着约600℃左右的高温,整个吹制过程在几秒之内即完成。

玻璃瓶被送入下游进行退火和100%检查后,打包运输。

注意灼热:1100℃以上的玻璃液被吹制成各种容器
 
总装机功率达3,600kW旋转叶片
压缩机与真空泵

Verallia在Wirges的工厂日产出量达七位数,因此对压缩空气的需求量惊为天人也不足为奇。正如机械和原料系统的团队领导者Andree Merten所说:“我们有两座大型的空气压缩基站,设备的总装功率达到了3,600kW。”毗连熔炉的压缩空气供应站是生产过程中的耗能大户。这位经理对产生压缩空气的能耗十分关注。“这个工厂的能呀UN管理系统已经通过了EN ISO 50001认证。”Andree Merten说道:“我们记录了所有的能耗使用数据,这些数据不仅用于优化能耗,同时还作为预防性维修的参考。”


旋转叶片压缩机产出的大量的压缩空气
成型工艺段配备了五台Wittig ROW 460旋转叶片压缩机,四台由250kW的电机直联驱动,另一台驱动电机为315kW。这些压缩机全年不间断运行,产生几乎恒定的15,000m3/h以满足4 bar管网生产线的需求。

四台ROW 600双机头旋转叶片压缩机服务于6 bar管网,产出15,000m3/h

4 bar 管网中的Wittig旋转叶片压缩机
 
的压缩空气量。此压力等级的压缩空气用于执行日常生产中各种任务,并在冷却端和热态端有大量的需求。

两条压力管线都采取了固定转速和可调转速压缩机搭配使用的方案。此方案可供应基本负载的压缩空气需求量,同事可以满足任何时段按需生产的压缩空气需求。

旋转叶片真空泵组
Wittig供应的三座真空泵组,同样采用旋转叶片式设计,在200mbar/80%真空时有效吸入量达13,500m3/h。

无油活塞压缩机
两座大型的空气压缩基站共计20台设备选用了Wittig的旋转叶片压缩机。唯一的两个例外是在6 bar无油管线,这里使用了凉台CompAir R 180活塞压缩机,流量为2000m3/h。

它们为工厂的冷却端提供压缩空气,在此工艺段压缩空气将和最终成品进行接触,因此对油比较敏感。另外在质量控制体系中一些激光装置的传感器也需要用到绝对无油的压缩空气。

 
6 bar 管网中的ROW 600双机头旋转叶片压缩机产生15000m3/h压缩空气
真空由旋转叶片真空泵组供应
节能的关键数据:
“压缩空气消耗量/瓶”

那么为什么圣戈班的Wirges工厂会选择旋转叶片式设备并将Wittig作为整厂压缩气源的长期供应商?两个原因:超高的能效和持久的耐用性。圣戈班将旗下分布世界各地的玻璃厂做了详尽的对比,最终Wirges工厂的能效评估中胜出!如Helmut Schuckart,机械和原料系统维护领导者所说:“这次评估结果显示,生产每个瓶子的耗气量,控制得十分出色。”
170,000小时极低维护的运行时间
旋转叶片压缩机和真空泵的超长服务时间对管理者来说是至关重要的。实现此目的取决于压缩机简洁精巧的设计原理:铝制的旋转叶片由空气动力和离心力驱动至壳体内壁,这些力和油膜的共同作用,在叶片和转子、叶片和壳体之间开成了不接触的完美油膜密封,避免了相互接触,因此完全无磨损。另外1,500rpm的低运行转速、较轻的转子重量、极少的运动件共同作用,使得极低维护、超长服务年限成了旋转叶片压缩机的一大特色。有的含量通过大尺寸的油箱和脱油单元被降至最低。
在Wirges,Wittig的经久耐用有着有力的见证:在1972年,Wittig还属于Demag旗下时,向Wirges供应的旋转叶片真空泵仍然作为备用机服役。另外在Wirges/-Westerwald的工厂自1990年起就使用旋转叶片压缩机作为压缩空气的供应源。其中一台压缩机仍然在使用,累计运行小时数已达170,000。Helmut Schuckart坦言:“Wittig旋转叶片压缩机的维护工作极少,只需每8,000小时换一次润滑油,50,000至60,000小时更换一次轴承和叶片。其他类型的压缩机所需的维护工作量要远大于此。”这也是为什么Wittig旋转叶片压缩机特别适合用于7×24小时工作制且压缩空气需求量巨大的应用场合。
 
1972年的Wittig旋转叶片真空泵仍然作为备用机在服役
CompAir R 180 无油活塞压缩机
入口冷却助力提高能效和降低使用成本
这种压缩原理的另一优势就是入口冷却的可选择性。圣戈班奥伯朗特在Wirges工厂已经将入口冷却投入低压官网中使用。“在压缩之前”,Helmut Schuckart 说道:“空气被冷冻至-20℃,同时被干燥。这省去了下游的处理装置,并将压缩机的效率提高到15%至20%。”这种设计同时降低了使用成本,因为它降低了油的温度,使润滑油始终保持在高品质的服务状态,延长了更换周期。 在玻璃容器生产领域的不断挑战下,油润滑的旋转叶片式压缩机在高能效运营、长周期运营中发挥着重要的作用。Wittig系统工程的旋转叶片压缩机同样在圣戈班奥伯朗特位于巴登-符腾堡(Bad Wurzach)的德国总部良好的运行中。
Helmut Schuckart,机械与原料系统主管(左)
Torsten Kock,Wittig系统工程部部长